[DIY или Сделай сам] Как самостоятельно собрать жидкостную линзу с настраиваемым фокусным расстоянием (перевод)

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 3 месяца
Сообщений: 27286

news_bot ^® написал(а)
31-Май-2021 12:31

Цитировать

Эта инструкция расскажет вам, как создать свой собственный объектив с регулируемым фокусным расстоянием, используя простые компоненты. Эта линза сможет изменять форму и, следовательно, фокусное расстояние, в зависимости от количества жидкости внутри нее. У него также будет мягкая поверхность, на которую мы можем надавить, чтобы исказить все, что мы видим через линзу!
Предупреждение: мне потребовалось несколько попыток сделать линзу, которая не протекала. Я надеюсь, что это руководство сработает с первого раза, но если нет, задайте вопрос в комментариях! Кроме того, фотографии в этом руководстве сделаны в течение нескольких разных попыток, поэтому могут не совсем точно соответствовать тому, что получится у вас. Наконец, в этом руководстве используется лазерная резка и сварка акриловым растворителем, поэтому всегда соблюдайте соответствующие меры безопасности при работе с опасными или неизвестными веществами и инструментами!
Шаг 1: Справочная информация

Прежде чем мы начнем, позвольте нам сначала немного рассказать об оптике!
Свет меняет свое направление, проходя через разные среды (явление, называемое преломлением). В линзах мы тщательно контролируем угол, под которым свет проходит из одной среды (воздуха) в другую (стекло или пластик, из которого состоит линза) и обратно, чтобы сфокусировать или иным образом видоизменить свет. Большинство объективов камер состоят из ряда отдельных элементов, которые работают совместно для коррекции различных типов аберраций (оптических ошибок) и создания плоского сфокусированного изображения на плоскости изображения (датчик камеры). Но если все элементы объектива имеют фиксированный размер и форму, как объективы камеры фокусируют или масштабируют изображение? Когда объектив камеры меняет масштаб или фокус, он перемещает отдельные элементы объектива (или группы элементов) вперед и назад по отношению друг к другу внутри объектива.
Шаг 2: Подбор материалов

В этом руководстве мы собираемся создать только один элемент объектива, но в отличие от элементов в типичном объективе камеры, наш сможет изменять форму (что приведет к изменению его оптических свойств). Это потому, что одна сторона нашей линзы будет иметь прозрачную силиконовую мембрану, которая будет менять форму в зависимости от количества жидкости внутри линзы. Другая сторона нашей линзы будет плоской. Наша линза сможет изменять форму от плоско-вогнутой линзы (одна сторона плоская, одна сторона вогнутая) до плосковыпуклой линзы (одна сторона плоская, одна сторона выпуклая) линзы и всего, что между ними!
Ниже приведены материалы и инструменты, необходимые для этого проекта:
Материалы :

Прозрачный акрил толщиной 3.175 мм;
Шприц и трубка;
Силиконовый герметик;
Акриловый растворитель (в качестве альтернативы: вы можете использовать акриловый клей);
Прозрачный силиконовый лист;
Пропиленгликоль;
Крепежные винты и гайки;

Шаг 3: Подбор инструментов

Инструменты:

Лазерный резак * ;
Наждачная бумага (подойдет любая зернистость);
Зажимы для удержания деталей во время склеивания их вместе.

* Примечание: для этого проекта не обязательно использовать лазерный резак, и я знаю, что доступ к нему может быть затруднен! Тем не менее, данное описание предназначено для лазерного резака, потому что я использовал именно его. Если вы найдете другой способ сделать жидкую линзу, расскажите о нём в комментариях (а еще лучше, напишите свою инструкцию!)
Шаг 4: Проектирование / подготовка файла для лазерного резака

Некоторые размеры, которые вы захотите проверить и, возможно, скорректировать для вашей конкретной сборки, включают:
Размер отверстия для трубки: он должен быть примерно таким же, как диаметр трубки, которой вы располагаете. Оставшееся пространство мы заполним силиконовым герметиком.
Размер отверстий для болтов: отверстия для крепежных болтов должны соответствовать имеющимся у вас болтам. Я бы не стал располагать их рядом с краями или уплотнительным кольцом.
Уплотнительное кольцо: в этой конструкции акриловое уплотнительное кольцо вырезается из того же куска акрила, который образует канавку для уплотнительного кольца. Чтобы обеспечить достаточный зазор для прохождения силиконового листа вокруг уплотнительного кольца, я добавил дополнительные прорези внутри и снаружи уплотнительного кольца. Это означает, что уплотнительное кольцо и канавка образованы 4 концентрическими кругами в конструкции. Возможно, потребуется разрезать несколько уплотнительных колец и отрегулировать их толщину, пока вы не найдете подходящее, но не протекающее!
Чертежи для резки
Шаг 5: Лазерная резка акриловых деталей

Вырежьте детали из листа акрила, используя настройки для конкретной машины, которую вы используете!
Шаг 6: Припаяйте нижнюю половину линзы растворителем

Удалите бумагу со слоев №1-3 и положите их поверх другого, убедившись, что их отверстия для болтов совпадают (для этого вы можете использовать сами болты). В хорошо проветриваемом помещении тщательно спаяйте или склейте слои растворителем, следя за тем, чтобы растворитель не попал на открытый центр слоя №1.
Шаг 7: Установите трубку в нижнюю половину

Далее мы установим трубку, которая изменяет количество жидкости внутри линзы.

Зашкурьте конец трубки и внутреннюю часть акрилового канала, где она будет сидеть, используя наждачную бумагу, чтобы у силиконового герметика была поверхность, к которой он может прилипнуть;
Нанесите достаточное количество силиконового герметика;
Будьте осторожны, чтобы не замазать конец трубки.

Шаг 8: Продолжайте сборку со слоем # 4

Добавьте слой № 4 поверх нижней половины и припаяйте растворителем. Убедитесь, что в районе трубки нет зазоров. Возможно, вам понадобится использовать зажимы, чтобы обеспечить хорошее уплотнение. На этом этапе трубка должна быть установлена на своем месте.
Шаг 9: Продолжите сборку со слоем # 5 (слой уплотнительного кольца)

Слой 5 состоит из трех частей: внешней части, уплотнительного кольца и самой внутренней части. Приклейте внешнюю и внутреннюю части к слою 4. Пока оставьте уплотнительное кольцо в стороне.
После того, как клей высохнет, хорошо отшлифуйте все детали вокруг канавки для уплотнительного кольца и само уплотнительное кольцо, чтобы избежать острых краев, которые могут порезать силиконовый лист.
Шаг 10: Добавьте слой силиконового герметика на дно канавки под уплотнительное кольцо

Одна из первых вещей, чему меня научил этот проект, — это то, что очень сложно сделать вещи воздухо- или водонепроницаемыми. «Жизнь всегда пробивает себе дорогу», и пропиленгликоль тоже! Добавление капель силиконового герметика на дно канавки для уплотнительного кольца, определенно помогает удерживать пропиленгликоль на месте, внутри линзы!
Шаг 11: Продолжайте сборку с помощью силиконового листа и слоя №6

Честно предупреждаю, что это один из самых сложных шагов в этой инструкции, так что перед этим этапом лучше устроить себе перерыв...
На этом этапе мы пытаемся закрепить силиконовый лист на верхней части линзы и соединить все вместе с помощью крепежных болтов и гаек. Это должно выглядеть примерно так:

Удерживайте силиконовый лист относительно туго над верхней частью линзы;
Попросите друга сдавить уплотнительное кольцо вместе со слоем №6;
Установите зажимы по периметру, чтобы удерживать всё вместе;
Один за другим, замените зажимы — на болты, убедившись, что силиконовый лист все еще прижимается уплотнительным кольцом.

Шаг 12: Проверка на протечки!
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Если вам удалось пройти предыдущий шаг, не разорвав силиконовый лист, поздравляем! Теперь проверьте герметичность, подув в трубку. На видео из линзы выходит воздух: когда я дую, силиконовый лист раздувается, но когда я перестаю дуть, воздух откуда то выходит наружу. :( Надеюсь, ваша конструкция на этом этапе будет держать свою форму!
Шаг 13: Заполняем!
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
На этом этапе, если ваша линза герметична, вы можете заполнить ее пропиленгликолем и использовать.
Для этого:

Наполните шприц пропиленгликолем;
Присоедините шланг к линзе;
Постепенно добавляйте немного пропиленгликоля и, одновременно, удаляйте воздух из линзы;
Не переполняйте линзу!

Шаг 14: Пробуем в работе
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
На данный момент у вас должна быть рабочая линза с регулируемым фокусным расстоянием! Очень круто! Что дальше?
Что ж, есть много проектов, в которых можно было бы использовать такие линзы. Вы можете использовать его перед проектором или камерой для необычных эффектов, или использовать его как увеличительное стекло, или час за часом прижимать пальцы к его липкому совершенству (просто посмотрите на эти ногти!). Это зависит от вас. В приведенном выше видео есть примеры того, как я тестировал / играл со своим объективом.
Пожалуйста, дайте мне знать в комментариях, как у вас получается, нашли ли вы способ улучшить этот процесс или обнаружили ещё какой то способ использования этого объектива.
Шаг 15: Дальнейшие исследования
Надеюсь, этот объектив — только начало новых оптических проектов. Этот проект во многом был вдохновлен некоторыми проектами, приведенными ниже:
Практический опыт с жидкими линзами
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Очки с регулируемыми линзами
Линзы, изготовленные с применением ЧПУ / 3D печати.
Прим. переводчика:Все современные устройства находится в бесконечной гонке в поисках всё большей и большей компактности своих компонентов. Благодаря этому происходит и ускорение научно-технического прогресса, и постоянное уменьшение электронных компонентов, а также механических систем.
Оптика тоже не осталась в стороне от действия этих тенденций. Если на предыдущем этапе, для уменьшения оптических систем использовались плоские линзы Френеля, то на современном этапе наука вплотную подошла к использованию линз с изменяемыми свойствами.
Ещё в 1995 году один из французских физиков предложил использовать жидкие линзы для применения их в фотоаппаратах:
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
И буквально в марте этого года вышла новость о том, что фирма Xiaomi собирается внедрять подобные линзы в своих смартфонах будущих поколений:
Извините, данный ресурс не поддреживается. :(
Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

оригинал
===========
Источник:
habr.com
===========
===========
Автор оригинала: Aidan Nelson
===========Похожие новости:

Теги для поиска: #_diy_ili_sdelaj_sam (DIY или Сделай сам), #_linzy (линзы), #_diy, #_fokusnoe_rasstrojanie (фокусное расстрояние), #_vds, #_vps, #_vydelennye_servery (выделенные серверы), #_deshevyj_vps (дешевый vps), #_blog_kompanii_maklaud (
Блог компании Маклауд
), #_diy_ili_sdelaj_sam (
DIY или Сделай сам
)

Профиль ЛС

Ответить на тему

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 17-Май 06:58
Часовой пояс: UTC + 5